第二次世界大戰末期，美國向日本廣島和長崎投下原子彈，造成巨大的殺傷和破壞，迫使日本迅速宣布無條件投降，顯示了原子能的巨大威力。但是，兩顆原子彈殺傷的數十萬人，幾乎都是無辜的和平居民，因此也引起了全世界人民的強烈反應，更多的人開始覺醒，反對使用原子武器的正義呼聲日益高漲。
原子彈爆炸時，核裂變的主要發現者哈恩正在英國受監禁，他聽到這個消息時幾乎驚呆了，他根本沒想到他的科學發現竟被用來製造超級殺人武器，這種可怕的後果令他心情無法平靜。
當初，愛因斯坦、西拉德、泰勒、維格納等科學家，建議美國研製原子彈的目的，是為了避免納粹德國搶先生產和使用原子彈而給人類造成無窮的災難。可是，到1945年初，他們確知德國根本沒有研製原子彈時，便又轉而擔心美國使用原子彈去轟炸別的國家。於是愛因斯坦、西拉德、維格納等科學家積極為反對原子彈而奔忙，他們寫信給美國總統，聯名上書給國防部長，給白宮寫緊急請願書，呼籲反對原子彈。然而這些科學家的行動無濟於事，原子彈仍然問世並用於戰場，造成日本50萬和平居民的巨大災難。
1945年12月10日，愛因斯坦在紐約紀念諾貝爾的宴會上發表演說，希望以此喚起科學家的社會責任感，努力為爭取世界和平、社會進步和人類福利而研究科學。
原子能的和平利用始於第二次世界大戰之後。1951年，美國在愛達荷州建成一座增殖反應堆，12月20日這座反應堆釋放的核能第一次發出了電力。這次實際試驗證明，原子核能發電是可行的。
1954年6月27日，蘇聯在奧布寧斯克建成世界上第一座原子能發電站，這座核電站的反應堆是濃縮鈾石墨水冷卻堆，熱功率3萬千瓦，發電功率5000千瓦。雖然5000千瓦並不很大，但它揭開了人類和平利用原子能的新紀元。
1954年6月27日，世界上第一座原子能發電站在蘇聯建成。這是由蘇聯科學院建設的世界第一座原子能發電站外景。
1956年10月17日，英國的考爾德·哈爾核電站投產運營，它的核反應堆是天然鈾石墨二氧化碳氣冷堆，發電功率為9萬千瓦；1958年5月26日，美國威斯汀豪斯公司在賓夕法尼亞州的希平波特建成一座小型民用核電站，發電功率為6萬千瓦。此後，法國和其他一些國家也先後建立核電站，開始了大規模利用原子能發電的新時期。
到20世紀80年代中期，全世界有30個國家的400餘座核電站營運發電，裝機總容量達2.5億多千瓦。而且專家們估計，今後核電在能源中的比重會越來越大，它是一種最有前途的能源。
核電站之所以能迅速發展起來，首先是因為核電能源強大。我們拿核能與化學能做個比較，1公斤混合好的碳和氧發生燃燒變成一氧化碳會放出920千卡的能量，而1公斤汞原子核裂變則放出100億千卡的熱量，核能比化學能大1000萬倍。據計算1公斤鈾－235原子核完全裂變釋放的能量，相當於3000噸煤燃燒的能量。這麼高的能量是從哪裏來的呢？科學家們已經知道，這些能量是由質量轉化來的。根據愛因斯坦的質能關係式，可以計算出核反應能量的大小。例如，重原子鈾核裂變時，有0.1％的質量轉化為能量，1公斤鈾裂變放出的能量為1015焦耳。
從經濟的角度看，核電是一種廉價的能源。早期的核電站，由於功率小，基本建設投資較大，成本比較高。但核電站的燃料和運行費用比較低，因此，核電站功率越大越經濟，成本也越低，一般都要在100萬千瓦以上。到了20世紀80年代，由於大功率核電站技術已經成熟，其發電成本已經比一般的火力發電低30％左右。普通火力發電站僅燃料煤的運輸和貯存就要花費不小的資金，而核電站的燃料用量少、體積小、重量輕、貯存和運輸都相當方便。正因如此，核電站可以建造在運動的裝置上，如核電驅動的艦船等。